Механизмы суммирования движений.

Планетарные передачи.

Планетарной называют зубчато-реечную передачу, в которой часть зубчатых колес (сателлитов) перемещается со своими осями относительно центрального колеса вместе с водилом.

Звено, на котором установлены зубчатые колеса с подвижными осями, называется водилом.

Сателлит - это зубчатое колесо с подвижной осью вращения, которое одновременно вращается вокруг своей оси и совершает движение вместе с водилом.

Планетарная передача с цилиндрическими колесами.

М1 и М2 - двигатели

I - центральная ось

II - подвижная ось

III - водило

Z ₁ и Z ₄ - центральные колеса

Z ₂ и Z ₃ - сателлиты.

        При включении М1, Z ₁ вращает Z ₂. Z ₂ обкатывается вокруг Z ₁ и одновременно с ним Z ₃ обкатывается вокруг неподвижного Z ₄, водило получает некоторое количество движений. Если дополнительно включить М2, через червячную передачу начинает вращаться Z ₄, которое вращает Z ₃ следовательно водило сообщается дополнительное движение.

 

Планетарные передачи с коническими колесами

(дифференциальные механизмы).

У этих передач из трех звеньев любые два могут быть ведущими, а третье - ведомым. Дифференциал состоит из центральных колес Z ₁ и Z ₄, сателлитов Z ₂ и Z ₃ и водила 1. Как правило, зубчатое колесо Z ₄ вращается с большей частотой, а колесо Z ₁ - с меньшей. Вращение колесу Z₁ передается от червячной пары 2.

 

Муфты.

Муфты служа  для постоянного или периодического соединения двух соосных валов и для передачи при этом вращения от одного вала к другому.

Различают муфты постоянные, служащие для постоянного соединения валов; сцепные, соединяющие и разъединяющие валы во время работы; предохранительные, предотвращающие аварии при внезапном превышении нагрузок; муфты обгона, передающие вращение только в одном направлении.

 

Постоянные муфты.

Применяют в тех случаях, когда нужно соединить два вала, которые в процессе работы не разъединяются. При этом валы могут быть соединены жестко или с помощью упругих элементов.

 

Сцепные муфты

Применяют для периодического соединения валов, например, в приводе главного движения или приводе подач станков.

       В станках часто применяются сцепные кулачковые муфты в виде дисков с торцовыми зубьями-кулачками и зубчатые муфты.

Зубчатые колеса насаженные на вал I находятся в постоянном зацеплении с зубчатыми колесами насаженными на ведомые валы II и III. Подключение валов II и III к ведущему, производится муфтами КМ1 и КМ2

 

1 - зубчатое колесо

2 - втулка, запрессованная в отверстие
зубчатого колеса

3 - вал

4 - стопорное кольцо

5 - кулачковый венец

6 - кулачковая муфта

 

    В зависимости от точности изготовления кулачков различают точные и неточные кулачковые муфты. У точных муфт передача крутящего момента осуществляется несколькими кулачками, у неточных - одним кулачком.

Недостатком сцепных муфт является то, что при больших разностях скоростей вращения ведущего и ведомого элементов, муфты нельзя включить.

 

Фрикционные сцепные муфты.

Имеют тоже назначение, что и кулачковые. Фрикционные муфты можно включать при любых разностях скоростей вращения элементов муфты. У них при перегрузках ведомое звено может проскальзывать и тем самым предотвращать аварию. Наличие нескольких поверхностей трения дает возможность передавать значительные крутящие моменты при относительно малых величинах давления на поверхностях трения дисков.

Применяются механические и электрические фрикционные муфты. Из электрических фрикционных муфт большое применение нашли электромагнитные муфты.

Предохранительные муфты.

Предназначены для предохранения механизмов станка от аварий при перегрузках. У муфт (рис. а, б) предохраняющим звеном является штифт 1, сечение которого рассчитывают в зависимости от передаваемого крутящего момента. При перегрузках этот штифт срезается, происходит разрыв соответствующей кинематической цепи и тем самым предотвращает повреждение деталей станка.

 

                       

Муфта обгона.

Предназначены для передачи крутящего момента при вращении звеньев кинематической цепи в заданном направлении и для разъединения звеньев при вращении в обратном направлении, а также для сообщения валу двух различных движений (медленного - рабочего и быстрого - вспомогательного), которые осуществляются по двум отдельным кинематическим цепям. Муфта обгона позволяет включать цепь быстрого хода, не выключая цепи рабочего движения.

В качестве муфты обгона можно использовать храповые механизмы (рис. а) и муфту роликового типа (рис. б).

Вал 2 вращается от вала 1 через конические колеса Z ₃ / Z ₄ и храповый механизм (колесо Z ₄ свободно посажено на валу 2). Если одновременно включить цепь быстрого хода через передачу Z ₁ / Z ₂, то вал 2 вместе с храповым колесом 4 будет вращаться быстрее зубчатого колеса Z ₄ и собачка 3 будет проскальзывать.

 

1 - корпус

2 - кольцо

3 - ролик

4 - штифт

5 - пружина

 

Если ведущей частью является кольцо 2, то при вращении против часовой стрелки ролики увлекаются трением в узкую часть выемки и заклиниваются кольцом и корпусом муфты. В этом случае корпус 1 и связанный с ним вал будут вращаться с угловой скоростью кольца 2. Если при продолжающемся движении кольца 2 против часовой стрелки валу и корпусу 1 сообщить движение по другой кинематической цепи, направленное в ту же сторону, но имеющее скорость, большую по величине, чем скорость кольца 2, то ролики переместятся в широкую часть выемки и муфта окажется расцепленной. При этом детали 1 и 2 будут вращаться каждая со своей скоростью.

Ведущим элементом может быть любая из деталей 1 и 2. Если ведущим является корпус, то муфта сцепляется при его вращении по часовой стрелке или когда корпус, вращаясь в этом направлении, опережает кольцо.